JPH04370763A - 速度検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車の車輪の回転速度
等を検出する速度検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、エレクトロニクス技術の発展はめ
ざましく、マイクロコンピュータの開発も盛んである。 コンピュータ技術の進展によって、自動車においては各
機能の複雑な制御をコンピュータに行わせることでシス
テムの小型軽量化，省エネルギー化，高機能化が可能と
なり、現在エンジン，サスペンション，ステアリング，
ナビゲーション，スキッドコントロールなどについて制
御システムが開発，実用化されている。

【０００３】これらシステムの制御情報として車速は必
要不可欠であり、現在これを得る手段として、従来より
電磁ピックアップ方式のセンサを用いて車輪の回転速度
を検出し、これを演算することで車速情報を得ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、電磁ピックア
ップ方式はソレノイドの発電効果を利用しているため、
出力の周波数依存性があり、低速度の領域では出力が得
られないなどの問題があった。また使用されるピックア
ップコイルも大きなインダクタンスを必要とするため巻
数が数千から数万ターンを必要とし、細径線を使用して
も形状が大きくなるばかりか、生産性が悪く、コストア
ップの原因になっていた。

【０００５】また、これとは別に磁気抵抗素子を応用し
た速度検出装置（特開昭５９−５９６２号公報）等があ
るが、停止している状態からの速度の検出が困難であっ
たり、磁気抵抗素子にノイズが重畳した場合、本来の信
号とノイズとの区別が出来ず、不本意な速度信号出力が
得られる恐れがあった。

【０００６】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
であり、停止状態から高速域にわたって速度を検出でき
、安価で小型の速度検出装置を得ることを目的としてい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明の速度検
出装置は、回転速度に比例した周波数の検出信号を発生
する磁気抵抗素子センサと、この磁気抵抗素子センサの
出力の差電圧を電圧安定化回路で安定化した回路電圧か
ら基準電圧を生成する基準電圧発生回路と、この基準電
圧発生器から生成される基準電圧に重畳させる差動増幅
器と、上記基準電圧をもとに前記差動増幅器の出力を増
幅する増幅器と、この増幅器出力と上記基準電圧を比較
する比較器と、この比較器出力を回転出力に変換する出
力回路とを備え、上記出力回路から上記速度パルス信号
が出力されるよう構成したものである。

【０００８】

【作用】この構成により、ノイズ等に影響されず、停止
時から高速時にわたって安定して動作する速度検出装置
が得られる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を示す図１〜図７の
図面を用いて説明する。

【００１０】図２は本発明の一実施例による自動車用速
度検出装置の全体構成を示す図で、図２において、１は
図示されない車体の一部に取り付けられる磁化されない
金属で構成したフランジ、２は前記フランジ１に溶接さ
れる磁化されない金属でできた薄肉の底のある円管、３
は磁気抵抗素子センサ、４は基板、５は電子部品、６は
ハーネス、７はコネクタである。

【００１１】磁気抵抗素子センサ３は図３に示すように
、基板１２上に磁気抵抗素子８，９，１０，１１を印刷
により形成すると共に、図の様に配線し、矢印ア方向に
着磁された磁石１２と共に樹脂１３にてモールドするこ
とにより構成されている。ここで、図示端子Ａ，Ｃは共
に信号処理回路に接続され、端子Ｂ，Ｄはそれぞれ電源
正極側，アース側に接続される。

【００１２】図４に磁気抵抗素子センサ３の接続等価回
路を示す。図５は磁気抵抗素子センサ３と図示されない
駆動軸に取り付けられた歯車１４との関係を説明するた
めの説明図を示している。図５において、矢印イ方向に
回転する歯車１４の歯が磁気抵抗素子センサ３に対して
図示実線状態、すなわち磁気抵抗素子８，１０に最も接
近した状態になると、磁気抵抗素子８，１０の抵抗値が
最大、他の磁気抵抗素子９，１１の抵抗値は最小となる
。そして、歯車１４が回転を進めて行き、やがて磁気抵
抗素子９，１１に最も接近した状態になると、今度は磁
気抵抗素子９，１１の抵抗値が最大、他の磁気抵抗素子
８，１０の抵抗値は最小となる。

【００１３】図６はこのように歯車１４の回転に従って
変化する磁気抵抗素子８，９，１０，１１の各抵抗値Ｒ
８，Ｒ９，Ｒ１０，Ｒ１１の変化曲線、及び磁気抵抗素
子センサ３の検出信号、すなわち端子Ａ，Ｃの出力電圧
を表している。尚、図中ＶＳは端子Ｂ，Ｄ間の印加電圧
を表している。

【００１４】図１は本発明の一実施例による自動車用速
度検出装置の電気回路図を示す。図中３は磁気抵抗素子
センサ、８，９，１０，１１はそれぞれ磁気抵抗素子で
ある。また、１５は信号処理回路、１９は出力回路、２
０は電圧安定化回路である。

【００１５】信号処理回路１５は、磁気抵抗素子センサ
３の検出信号（端子Ａ，Ｃの電圧）の差を基準電圧発生
回路２１による基準電圧に重畳させて出力する差動増幅
器１６と、この差動増幅器１６の増幅器出力を基準電圧
をもとに増幅する増幅器１７と、この増幅器１７の増幅
器出力と上記基準電圧を比較する比較器１８とを備えて
いる。

【００１６】基準電圧発生回路２１は、出力が飽和した
増幅器２２と、この出力電圧を分圧する抵抗２３，２４
と、前記抵抗２３，２４によって分圧された電圧を出力
するバッファ２５とを備えている。ここで、抵抗２２，
２３の分圧比は１：１である。

【００１７】端子２６，２７はハーネス６とコネクタ７
を介して外部機器に接続され、端子２６には外部より電
源が供給され、電圧安定化回路２０を経て安定化された
電圧が磁気抵抗素子センサ３と信号処理回路１５に供給
されている。端子２７はアースに接続される。

【００１８】次にこのように構成された回路の動作を説
明する。歯車１４の回転に従って磁気抵抗素子センサ３
から出力される検出信号は、差動増幅器１６によって引
き算されて歯車の回転に応じた電圧の変化分のみが取り
出されて基準電圧発生回路２１による基準電圧に重畳さ
れる。この電圧の変化分は、前記基準電圧をもとに増幅
器１７で増幅される。前記増幅器１７の出力は、ヒステ
リシス特性を持たせた比較器１８で基準電圧と比較され
、この比較器１８よりパルス信号が出力される。このパ
ルス信号は出力回路１９で電流パルス信号に変換されて
電源端子２６に重畳される。

【００１９】このように回路を構成すれば、磁気抵抗素
子センサ３の検出信号を元に速度パルス信号を生成でき
る。

【００２０】図７は各部の特性を表わしており、図７（
ａ）に磁気抵抗素子センサ３の検出信号を、図７（ｂ）
に差動増幅器１６の出力と基準電圧を、図７（ｃ）に増
幅器１７の出力と基準電圧を、図７（ｄ）に比較器１８
の出力と端子２６における電流波形との関係をそれぞれ
示している。この図から明らかなように検出信号にノイ
ズが混入したり、あるいは磁気抵抗素子の経時変化，温
度変化等による電圧変動等の外乱が入っても、差動増幅
器１６によりキャンセルされ、また電源電圧が変動して
基準電圧が変動しても比較器１８にてキャンセルされる
ので外乱等の要因によって不本意なパルスを出力するこ
とはない。

【００２１】また、磁気抵抗素子３より得られる検出信
号に対応したパルス信号を出力回路１９によって電流パ
ルスに変換し、電源端子２６に重畳させることにより、
ノイズに強い信号伝送を行うことができ、かつ省線化を
図れる。

【００２２】尚、上述の実施例では車速検出について例
を述べたが、エンジンの回転速度や、プロペラシャフト
の回転検出など他の回転速度検出に適用しても良い。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、回転速度
に比例した周波数の検出信号を発生する磁気抵抗素子セ
ンサと、この磁気抵抗素子センサの出力の差電圧を電圧
安定化回路で安定化した回路電圧から基準電圧を生成す
る基準電圧発生器と、この基準電圧発生器から生成され
る基準電圧に重畳させる差動増幅器と、上記基準電圧を
もとに前記差動増幅器の出力を増幅する増幅器と、この
増幅器出力と上記基準電圧を比較する比較器と、この比
較器出力を回路出力に変換する出力回路とを備え、上記
出力回路から上記速度パルス信号が出力されるよう上記
回路を構成したものであり、ノイズ等に影響されず、停
止時から高速時にわたって安定して動作する速度検出装
置を安価に提供することができ、エンジン，サスペンシ
ョン，ステアリング，ナビゲーション，スキッドコント
ロールなどのシステムに車速情報を確実かつ安価に提供
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による自動車用速度検出装置
の電気回路図

【図２】同装置の全体構成を一部を切欠いて示す斜視図

【図３】同装置の磁気抵抗素子センサの概略構成図

【図
４】同センサの電気回路図

【図５】同センサの動作を説明するための説明図

【図６
】同センサの抵抗値変化と出力電圧の変化を示す特性図

【図７】（ａ）〜（ｄ）は図１の回路の要部の信号波形
図

【符号の説明】

３　　磁気抵抗素子センサ １５　　信号処理回路 １６　　差動増幅器 １７　　増幅器 １８　　比較器 １９　　出力回路 ２０　　電圧安定化回路 ２１　　基準電圧発生回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転速度に比例した周波数の検出信号を発
   生する磁気抵抗素子センサと、この磁気抵抗素子センサ
   の出力の差電圧を電圧安定化回路で安定化した回路電圧
   から基準電圧を生成する基準電圧発生回路と、この基準
   電圧発生回路から生成される基準電圧に重畳させる差動
   増幅器と、上記基準電圧をもとに上記差動増幅器の出力
   を増幅する増幅器と、この増幅器出力と上記基準電圧を
   比較する比較器と、この比較器出力を回路出力に変換す
   る出力回路とを備え、上記出力回路から速度パルス信号
   が出力されるように構成したことを特徴とする速度検出
   装置。
2. 【請求項２】出力回路は、比較器から出力される速度パ
   ルス電圧出力を電流出力に変換し、回路電源に重畳する
   ものである請求項１記載の速度検出装置。